실시간 공중 자료획득 시스템을 위한 GPS/INS/AT를 이용한 실시간 위치/자세 결정

Determinate Real-Time Position and Attitude using GPS/INS/AT for Real-time Aerial Monitoring System

  • 한중희 (서울시립대학교 공간정보공학과) ;
  • 권재현 (서울시립대학교 공간정보공학과) ;
  • 이임평 (서울시립대학교 공간정보공학과) ;
  • 최경아 (서울시립대학교 공간정보공학과)
  • 투고 : 2010.09.30
  • 심사 : 2010.10.15
  • 발행 : 2010.10.31

초록

실시간 공중자료획득 시스템은 긴급상황에서 실시간으로 공간정보를 생성하기 위해 빠른 매핑을 수행하는 시스템이다. 이 시스템은 GPS/INS 통합 알고리즘에서 제공한 위치 및 자세를 사용하여 무기준점 방식의 AT(aerial truangulation)을 수행한다. 따라서 순차적으로 AT을 통한 조정된 위치 및 자세를 얻을 수 있다면, 이를 칼만필터의 측정치로 하여 위치 및 자세를 보정할 수 있다. 이에 본 연구는 무인항공기 기반의 항공시스템을 기준으로 GPS/IMS Image 시뮬레이션 데이터를 생성하였다. 생성된 시뮬레이션 데이터를 이용하여 GPS/INS 통합 알고리즘을 통한 AT 수행결과와 AT을 통해 조정된 위치 및 자세를 이용하여 GPS/INS 위치 및 자세를 보정하는 GPS/INS/AT 통합 알고리즘에 의해 계산된 AT의 결과를 산출하여 비교하였다. 비교분석 결과, GPS/INS/AT 통합 알고리즘으로 AT를 수행한 결과가 GPS/INS를 이용한 AT를 수행한 결과보다 정확성이 높은 것을 확인하였다. 그러나 항체가 회전을 할 경우에는 위치 오차가 GPS/INS로 부터의 위치오차보다 높게 나오는 경향을 보였으며, 추후 분석이 필요할 것이라고 사료된다.

Real-time Aerial Monitoring System performs the rapid mapping in an emergency situation so that the geoinformation could be constructed in near real time. In this system, the position and attitude information from GPS/INS integration algorithm is used to perform the aerial triangulation(AT) without GCPs. Therefore, if we obtain Exterior Orientation(EO) estimates from AT sequentially, EO are used as the measurements in the Kalman filter. In this study, we simulate the GPS/IMS/Image data for an UAV-based aerial monitoring system and compare the GPS/INS/AT with and without from AT. Comparative analysis showed that result from the GPS/INS/AT with EO update is more accurate than without the update. However, when the vehicle turns, the position error significantly increases which need more analysis in the future.

키워드

참고문헌

  1. 이원진, 권재현, 이종기, 한중희 (2009), 실시간 공중 자료획득 시스템을 위한 GPS/MEMS IMU 센서 검증 및 GPS/INS 통합 알고리즘, 한국측량학회지, 제 27권, 2호, pp. 225-234.
  2. 최경아, 이임평 (2009), UAV 기반 저가 멀티센서시스템을 위한 무기준점 AT를 이용한 영상의 Georeferencing, 한국측량학회지, 제 27권, 2호, pp. 249-260.
  3. Chris McGlone (2004), Manual of Photogrammetry, 5th Edition, ASPRS, Bethesda, Maryland, US, pp. 847-870.
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